电厂化学水处理技术发展及应用探析吴璟菲

电厂化学水处理技术发展及应用探析吴璟菲

吴璟菲

（山西平朔煤矸石发电有限责任公司山西朔州036800）

摘要：电站锅炉作为电厂运行中必不可少的设备，其对于水的要求是十分严格的，水的质量与发电生产有着密不可分的关系。目前我国火力发电装机在整个电力装机占比仍然较大，正在使用的锅炉数量也较多，单机的装机容量可达1000MW，效率较高，这就要求我们加大对工业水处理的重视程度，需要有更高、更好的水处理技术，以保证锅炉正常运行。

关键词：电厂；化学水处理；应用

1电厂化学水处理技术的重要意义

电厂运行过程中，水是否进行了相关的化学处理，直接影响着发电设备的安全和电厂的经济效益。如果将没有经过严格处理的水应用到生产过程当中去，那么就有可能使生产设备发生损毁，埋下安全隐患。不合格的水进入到锅炉中之后，会导致水里所存在的杂质与锅炉壁发生一系列的化学反应，逐渐在炉壁表面形成结垢。而在温度比较高的炉管中，会越来越多地附着上一层水垢，水垢的导热性能十分差，久而久之，炉管壁越来越脆弱，不能承受管内的高温和高压，进行导致管道形状发生扭曲，严重时还会造成管道爆裂。

另外，如果水垢附着在汽轮机凝汽器里面，由于杂质量过多，发热效率降低，会导致汽轮机不能正常工作，从而使发电量也大幅度降低。汽轮机需要定期进行清洗，但结垢产生后，就需要增加清洗的频率和时间，在一定程度上造成了人员和时间上的浪费，加大了运行成本。除此之外，不合格的水会对某些金属部件有一定的腐蚀作用，未经严格处理的水在进入到电厂生产的过程中后，带有腐蚀性的气体和一些杂质也随之进入到了设备当中去，这样会间接造成生产中的设备使用寿命被缩短。水中的杂质与金属部件发生化学反应，所生成的一些物质与水相融，就更增加了水里面杂质的含量，势必造成了一种恶性的循环，杂质增加———结垢加速———杂质越来越多……在这样的过程中所累积的破坏力是非常之大的，也很容易造成管道发生爆裂的情况。

所以，电厂在生产运行的过程中，对于水质的处理工作十分重要，以期在最大程度上保障电厂的安全运行，使经济效益能够稳步增长。

2电厂化学水处理技术的发展特征分析

2.1处理设备类型多样，日趋集中统一

电厂生产发电过程是一个多种设备、系统协同运营的体系，环节众多，会产生许多种化学水，都需要有针对性的处理装置，因此相应的化学水处理系统则是由较为复杂的多个处理装置构成，将这类多样化的处理设备通过化学水处理系统的集中化设计，使得电厂的化学水处理形成一个独立集中的庞大系统，形成化学水处理系统内设备“多而不乱”的特点。比如水处理系统中的净水预处理系统、锅炉补给水系统、凝结水精处理系统、各种废水处理系统等等，虽然各自发挥着各自的作用，但对于整个化学水处理系统来说，都是至关重要的组成部分。通过对多样化的设备进行系统性控制，可以提高工作效率，同时，在应对突发情况时，更能够迅速及时的采取应对措施。

2.2处理工艺不断更新迭代，更加经济科学

随着电厂生产要求的不断提升，原有的化学水处理工艺已经不能满足日益增多的需求。专业技术人员在不断研发新型的化学水处理工艺，新思路、新技术、新工艺不断更新完善，更加多样化的满足电厂生产要求。前沿工艺成为基本操作，“与时俱进”的特点非常明显。新技术的不断涌现，也大大提升了电厂的生产效率和质量，有效推动了电厂经济效益的提升。比如将超滤、反渗透膜处理以及EDI电除盐等技术应用到化学水处理中，代替原来离子交换除盐，在简化离子交换化学水处理设备繁琐系统的同时，使化学水处理工艺变得更加高效，也更加简单高效。

2.3处理理念日趋重视绿色生态环保

十八大以来，国家日益重视生态环境保护，提倡绿色、高效的发展方向与发展模式。习近平同志明确指出，“绝不能以牺牲生态环境为代价换取经济的一时发展”，多次提出“既要金山银山，又要绿水青山”“绿水青山就是金山银山”。绿色环保将是电厂化学水处理技术发展的重要原则，为了响应国家生态环保的经济发展理念，越来越多的发电厂在电厂化学水处理中以“少排放、零清洗”为主要的发展方向，实现化学水的零污染排放。同时在火力发电过程中需要消耗掉大量的水，电厂化学水后处理系统的“绿色处理”特点还表现在提高水资源的利用率，以及节约使用水资源等方面，真正实现了“节能减排”的发展理念。电厂化学水处理的排污处理及水循环利用对于保护环境，实现电厂发展与社会的和谐有着重要的意义。

3电厂水处理技术的应用

3.1中水处理工艺

电厂中的中水处理工艺主要为污水--曝气生物池--澄清池--滤料深层调节滤池--循环水池。在进行石灰混凝澄清处理时需要加入PAC及石灰；在变空隙深层调节滤池需要加入酸和杀菌剂以去除大部分细菌、有机物等杂质；深层滤池之后，需要加入阻垢和缓蚀剂。

曝气生物池即BAF处理系统，是一种高负荷生物膜的三相反应器，通过在同一个反应器中发生物理过滤和生化反应而清除污水中的有机物和悬浮物质。其中的物理过滤是通过生物降解方式去除BOD，同时使固液分离以除去SS。

在曝气池生物处理之后，N-NH3、CODcr、BOD5的含量已经基本满足了出水要求标准，但是水中还含有小分子量的有机物、无机物胶体和非溶解的细菌、悬浮物。水的碱度、硬度依然较高。这个时候就需要采用石灰混凝处理技术来降低水的硬度和碱度，使其达到指标。澄清反应的主要原理是将过饱和的石灰乳液投入曝气池处理过的污水中，使整个溶液充分溶解并发生反应，降低混合液的钝化作用，不断产生新的级差大、表面积大的高表面活性颗粒，使反应多次良性循环。而其中的泥渣分离接触法还会在澄清池内生成网状致密的活性泥渣层，它有良好的透水性能，水流可以毫无阻碍地直接通过，但是那些在前期未发生碰撞反应互相结合变大的细小颗粒会被吸附，一些分散的胶体也很容易被拦截，从而有效地去除悬浮物和细菌浊物等，软化水质。

3.2高盐废水零排放工艺

对于电厂末端高盐废水零排放的处理工艺，常见的有浓缩蒸发处理法、膜渗透除盐法、电解除盐法和耐盐菌生化处理法等。较为常用的主要为MVR蒸发浓缩结晶法。但蒸发结晶工艺的投资和运行费用相对较高。

由于电厂末端高盐废水地方水质特点，蒸发换热设备一般采用价格昂贵的钛管作为换热原件，进而导致蒸发换热设备的投资占整个MVR蒸发浓缩结晶工艺系统的30%。MVR蒸发器小温差换热的特点（一般管内外温差8~12℃），客观上对换热器的传热特性提出了更高的要求，而且换热器的综合性能对蒸发结晶工艺影响较大[5]。

有研究表明，采用高效强化换热技术有利于降低MVR蒸发结晶工艺过程中换热器的投资。而采用三维变空间强化管代替普通直圆管，可有效提高蒸发换热设备的综合性能，降低换热器投资20%以上，同时提高抗结垢能力[5]。

结束语

电力是日常生活及经济建设中非常重要的基础性能源。目前我国的电力能源主要来源于火力发电，随着当前国家对环保及节能减排的重视，近年来火电厂朝着大型、高校的方向发展。火电厂生产过程中需要大量的水，如果对其处理不当，会在很大程度上影响设备运转的效率同时易造成安全隐患。作为火力发电中的重要一环，专业的电厂化学水处理技术是电厂安全高效运营的重要保证。如何使电厂化学水处理技术不断适应电厂发展需求，是相关技术人员的一项重要研究课题，具有较大的实践意义。

参考文献：

[1]杨晓丽.浅谈电厂化学水处理技术的应用分析[J].化工设计通讯，2017，43（09）：214+222.

[2]王少宇.关于电厂化学水处理技术应用的相关探讨[J].中国战略新兴产业，2017（32）：99-100.

[3]苗润.关于电厂化学水处理技术发展及应用研究[J].当代化工研究，2017（06）：49-50.

[4]舒广文.电厂化学水处理技术探析[J].科技资讯，2017，15（17）：95-96.

[5]涂爱民，朱冬生，姜广义.电厂末端高盐废水处理零排放及高效MVR蒸发器开发[C].2017火电厂脱硫废水零排放技术交流研讨会论文集，威海，2017，7：107-111.